The influence of a circual hole on residual stress after welding of aluminum

• Autorzy: Skibicki A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ lokalizacji otworu na naprężenia pozostające po spawaniu aluminium

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The location of a hole during the welding of aluminium has an influence on the residual stresses. 2D FEM model of the welded plate, lying on the surface of welded sheets, was used. The calculations were done with ANSYS in two phases, thermal and mechanical calculations of deformations and stresses, with non-linear, temperature dependent material properties. Different locations of the hole were used. Residual stresses after welding near the hole were higher than without it. The maximum of tensile stresses were concentrated at small areas on the edge of the hole. They are too small for experimental measuring, but they may be sufficient significant for a crack propagation or a local stress corrosion.

PL

Podczas spawania pojawiają się niekorzystne efekty spawania (np. temperatura, strefa wpływu ciepła, naprężenia i deformacje), których występowanie w odpowiedzialnych miejscach może spowodować awarię. Aby określić strefy niebezpieczne, sprawdzano wpływ okrągłego otworu leżącego blisko wykonywanej spoiny. Zmieniając odległość krawędzi otworu, określano każdorazowo nieustalone rozkłady temperatury, wielkość jeziorka spawalniczego oraz pozostające naprężenia i deformacje. Symulowano spawanie elementu aluminiowego. Stosowano nieliniowe własności materiałowe. Użyto programu ANSYS.

Słowa kluczowe

EN

welding; stress; FEM; aluminium; hole

PL

spawanie; naprężenie; MES; aluminium; otwór

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 4
• Strony: 45--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Skibicki A.

• UTP University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering, Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• 1. Radaj D., Heat effects of welding, Springer Verlag, Berlin 1992.
• 2. Ranatowski E., Elementy fizyki spajania metali, Wyd. ATR Bydgoszcz 1999.
• 3. Skibicki A., FEM calculation of residual stress after pulsed current arc welding of aluminum alloy, Journal of Polish CIMAC, Vol. 7, No 3, p. 269-274, Gdańsk 2012.
• 4. Sołtysiak R., Boroński D.; Strain analysis at notch root in laser welded samples using material properties of individual weld zones, International Journal of Fatigue 74, 2015, p. 71-80.
• 5. Zienkiewicz O.C.: Metoda Elementów Skończonych, Arkady, Warszawa 1972.
• 6. Goldak J. et all., Computer Modeling of Heat Flow in Welds, Metallurgical Transactions B, 1986, nr 9, p. 587-600.
• 7. Cichanski A., Mesh size dependency on notch radius for FEM analysis of notched round bars under tension, Citation:AIP Conference Proceedings 1822, 020004 (2017); doi: 10.1063/1.4977678.
• 8. Viveros K.C.,Ambriz R.R.,AmroucheA., TalhaA., Garcia C., Jaramillo D., Cold hole expansion effect on the fatigue crack growth in welds of a 6061-T6 aluminum alloy, Journal of Material Processing Technology 214 (2014): 2606-2616.
• 9. Ohta A., Maeda Y., Kosuge M., Machida S., Yoshinari H., Fatigue crack propagation curve for design of welded structures, Trans Japan Weld Soc 1989; 20 (1):17:23.
• 10. Trudel A., Sabourin M., Levesque M., Brochu M., Fatigue crack growth in the heat affected zone of a hydraulic turbine runner weld. International Journal of Fatigue; 66 (2014) p. 39-46.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).